La industria de diamantes cultivados en laboratorio está en rápido crecimiento debido a la creciente demanda de diamantes sintéticos. Estos diamantes son similares a los diamantes naturales en cuanto a propiedades físicas, químicas y ópticas, pero debido a su rápida producción, son más económicos. El método PCVD se utiliza con mayor frecuencia para producir diamantes cultivados en laboratorio para joyería, mientras que el método HPHT (alta presión y alta temperatura) se utiliza para diamantes con fines industriales.
Aplicación PCVD
La deposición química en fase de vapor por plasma (PCVD) es una técnica que permite cultivar diamantes en laboratorio a partir de una mezcla de gases de hidrocarburos. En el proceso de CVD, una fina lámina de diamante (a menudo un diamante producido por HPHT) se coloca en una cámara sellada a alta temperatura y presión. La cámara se llena con un gas rico en carbono (generalmente metano) junto con otros gases. Posteriormente, los gases se ionizan en plasma mediante microondas, láser u otras técnicas. La ionización rompe los enlaces moleculares de los gases y el carbono puro se adhiere al diamante, formándose lentamente un cristal, átomo a átomo y capa a capa.
El método para producir diamantes incluye colocar el diamante en un soporte de manera que se establezca contacto térmico con una superficie lateral adyacente a un borde de su superficie de crecimiento; medir la temperatura de dicha superficie para generar mediciones de temperatura; controlar la temperatura de dicha superficie con base en dichas mediciones; y cultivar diamantes monocristalinos mediante deposición química en fase de vapor por plasma de microondas sobre la superficie de crecimiento, donde la velocidad de crecimiento del diamante es superior a 1 μm por hora. En todo este proceso, la temperatura juega un papel fundamental. Es necesario medir la temperatura del diamante objetivo, no la del plasma.
Medición de temperatura mediante pirómetros infrarrojos
Se coloca un dispositivo de medición de temperatura sin contacto para medir la temperatura del diamante a lo largo de su superficie. El pirómetro se monta en una ventana de vidrio de una cámara para leer la temperatura del diamante objetivo. El reto de esta aplicación reside en que el plasma emite energía IR a longitudes de onda específicas, por lo que es necesario medir la temperatura del objetivo de forma constante a través de él. AST ofrece un pirómetro IR sin contacto que funciona en longitudes de onda seleccionadas donde el plasma es transparente.
Características principales
- Rango de temperatura: 350 °C a 1800 °C
- Tiempo de respuesta rápido en milisegundos
- Apuntado láser
- Conectividad mediante USB 2.0, Bluetooth V2.0 e interfaz serie RS-232 o RS-485
- Mida la temperatura del objetivo a través del plasma en una longitud de onda específica
